Новости

Первый в мире двухдиапазонный GPS-навигатор | ультраточное позиционирование Xiaomi 8

Я считаю, что многие люди используют мобильные телефоны, когда они столкнулись с такси, и не могут их найти. Когда водитель встречает свое имя, карта отображается в одной точке, но он не может коснуться поверхности. Когда он водит, навигация слишком поздняя. Отсутствует экспортная ситуация.

Если вы используете ультраточное позиционирование мобильного телефона просо 8, вышеуказанные проблемы будут решены. Millet 8 как первая в мире двухдиапазонная поддержка GPS для смартфонов, может обеспечить сверхточное позиционирование.

Baidu, Gaode и Tencent - три основных производителя карт - официальные партнеры по позиционированию, и все они также высоко ценят Xiaomi 8, которая известна как новаторская инновация и знаменательный прогресс в индустрии навигации карт.

История развития GPS и основные принципы позиционирования

GPS, глобальная система позиционирования (Global Positioning System), представляет собой космическую радионавигационную систему, которая обеспечивает бесперебойную работу по позиционированию, навигации и синхронизации по всему миру. Любой, у кого есть приемник, может пользоваться системами GPS Предоставьте ему информацию о местоположении и времени. GPS состоит из трех частей: спутников, вращающихся вокруг Земли, станций мониторинга, установленных на земле, и пользовательских приемников, таких как смартфоны.

Предшественником GPS было исследование 1958 года в ВМС США, в котором использовалась спутниковая система, основанная на технологии доплеровского сдвига. Это была первая в мире спутниковая навигационная система, которая успешно работала, заложив основу для развития GPS. В 1973 году GPS был Министерство обороны США официально инициировало проект, и процесс разработки был разделен на три этапа: первый этап - технико-экономическое обоснование. Первый спутник GPS был запущен в 1978 году. На этом этапе было запущено в общей сложности четыре испытательных спутника. Второй этап - всесторонняя разработка и тестирование. В период с 1979 по 1984 год было запущено семь испытательных спутников, и были разработаны различные типы приемников. Третий этап - практический этап в сети, который начался в 1985 году. Первый спутник GPS был запущен в 1989 году. Успех, GPS был известен в войне в Персидском заливе в 1991 году, и миниатюризация GPS-приемников была успешной. В 1995 году Соединенные Штаты объявили о том, что GPS работает в полном объеме.

Спутник GPS передает сигналы, принимаемые и распознаваемые мобильным телефоном из космоса, который содержит информацию о текущей позиции спутника и точное точное время спутника GPS, скорректированное атомными часами и релятивистскими эффектами. Предположим, что время как спутника, так и мобильного телефона точно синхронизировано. После приема сигнала со спутника мобильный телефон вычитает время передачи, передаваемое в сигнал из своего собственного времени, и умножает его на идеальную скорость передачи электромагнитной волны, а именно скорость света. Расстояние между мобильным телефоном и спутником.

Из-за точного положения спутника мы уже получили расстояние от спутника до мобильного телефона. Используя формулу расстояния в трехмерных координатах и ​​координаты трех спутников, мы можем сформировать три уравнения для решения положения точки наблюдения (X, Y, Z). Однако, поскольку этот вывод основан на предположении, что каждый спутник идеально синхронизирован с временной базой мобильного телефона, на самом деле четвертый спутник должен быть добавлен для калибровки. В настоящее время имеется 31 спутник GPS. На высоте 20 200 км над землей он вращается вокруг Земли в 12-часовом цикле. В любое время в любой точке земли можно наблюдать более четырех спутников.

Ограничения одночастотных GPS-телефонов L1

Как уже упоминалось выше, ключом к GPS-позиционированию является получение расстояния между мобильным телефоном и спутником. Чтобы рассчитать расстояние, вы должны знать время распространения сигнала. Эти данные вычисляются мобильным телефоном. Ключевым моментом является то, что сигнал GPS поступит после запуска. Сколько времени занимает мобильный телефон?

Во-первых, точность сигнала GPS диапазона L1 ограничена

Если для позиционирования используется только GPS-сигнал диапазона L1 1575,42 МГц, его ширина полосы мала, всего 1 МГц. То есть минимальный период времени передачи составляет 1/106 с = 1 мкс, умноженный на скорость света 300 м. Если диапазон L1 GPS Сигнал сравнивается с линейкой для измерения расстояния от спутника до мобильного телефона. Его «минимальная шкала» составляет 300 метров, что является диапазоном ошибок диапазона одной теории спутников L1. Независимо от того, является ли это открытым пространством или городом с большим количеством зданий, L1 Это ограничение полосы приведет к неточному позиционированию.

Во-вторых, сигнал GPS диапазона L1 восприимчив к отраженным помехам

Во многих сценах зданий металл, поверхность воды, стекло и т. Д. - все это хорошие отражения сигналов GPS, когда они расположены в городах или реках, озерах и морях. В приведенном выше сценарии используется GPS-позиционирование. Мобильный телефон запускается не только с спутника GPS, но и проходит по прямой. В дополнение к переданному сигналу также принимаются один или несколько сигналов, отражаемых окружающим рельефом. Таким образом, множество сигналов, принимаемых мобильным телефоном, могут быть наложены друг на друга, что приводит к незаметному прямому сигналу с самым коротким расстоянием, тем самым уменьшая количество спутников и мобильных телефонов. Точность расчетов между расстояниями может даже привести к исчезновению спутниковых сигналов в тяжелых случаях. Этот эффект называется в физике многолучевых эффектов.

Можно видеть, что на рисунке ниже, поскольку точность полосового сигнала L1 составляет 300 метров, что приводит к тому, что прямой сигнал и отраженный сигнал складываются вместе, мобильный телефон будет считать, что принятый серый сигнал фактически принят, что приводит к ошибке позиционирования.

В-третьих, сигнал L1 диапазона GPS восприимчив к ионосфере

В открытой зоне основной причиной неточного позиционирования является преломление сигнала GPS, вызванного ионосферой в атмосфере, что увеличивает время передачи. В атмосфере ионосферы заполняются ионы и электроны при облучении солнечного света, и эта электромагнитная волна является сигналом GPS. Эффект серьезен. Исследования показали, что эффект рефракции, вызванный ионосферой, обратно пропорционален квадрату ширины полосы сигнала, т. Е. Чем ниже ширина полосы пропускания, тем больше эффект ионосферы.

L1 plus L5 двухдиапазонный GPS, Xiaomi 8 обеспечивают сверхточное позиционирование

Двухчастотная функция GPS, так что просо 8 может одновременно использовать как сигналы L1, так и L5 для позиционирования. Сигналы L5-диапазона GPS более сложны, чем кодирование L1-диапазона. Как мобильные телефоны, так и спутники требуют более высоких затрат. Ранее L5 Полосы частот в основном используются для промышленных применений, где требуется высокая точность, например, разведка нефти и газа, авиационная промышленность, а Xiaomi 8 - первый потребительский продукт для использования двухчастотного GPS.

Во-первых, точность сигнала GPS диапазона L5 выше

Поскольку полоса пропускания сигнала GPS в полосе частот L5, 1176,45 МГц достигает 10 МГц, что в 10 раз больше, чем в полосе частот L1, а минимальное периодическое время передачи составляет 0,1 мкс, погрешность измерения одиночного спутникового местоположения также уменьшается до 30 метров.

Во-вторых, сигнал GPS диапазона L5 нечувствителен к отраженным помехам

Поэтому в сценариях, где высотные здания и другие эффекты многолучевого распространения являются серьезными, прямые и отражающие сигналы L5, используемые Xiaomi 8, сложнее наложить, тем самым уменьшая влияние на точность позиционирования. Как показано на рисунке ниже, синие и фиолетовые отраженные сигналы Воздействуйте на зеленый прямой сигнал, просо 8 может получить более точное позиционирование.

Три, L1, L5 Dual Frequency Controls Устраняет ионосферные эффекты

Что касается эффекта преломления, вызванного ионосферой, то, во-первых, ширина полосы L5 в 10 раз превышает ширину полосы L1. Ошибка, вызванная предыдущей ионосферой, обратно пропорциональна квадрату полосы пропускания. На GPS-сигнал в полосе L5 влияет ионосфера. Часть I. Во-вторых, поскольку влияние ионосферы на двухполосные сигналы L1, L5 различно, двухчастотные устройства GPS, такие как просо 8, могут быть независимы от других факторов. Сравнивая задержки двух сигналов, ионосферная полоса может быть устранена путем расчета. Эта ошибка еще больше улучшит точность позиционирования GPS.

Просо 8 двухдиапазонных GPS измеряется: отклонение одночастотного мобильного телефона улице

Посредством фактического измерения можно видеть, что, когда двухпрочее GPS-просо 8 перемещается вокруг острова под космическим мостом, точка позиционирования почти полностью соответствует траектории траектории, а одночастотный мобильный телефон GPS сильно нарушен из-за помехи сигнала и блокировки виадука. Даже когда он вошел в окружающую область здания, это в основном ограничение одночастотного мобильного телефона GPS на сложной городской сцене, и те же результаты также измеряются по той же причине Jianwai SOHO.

Измерение местоположения космического моста

Jianwai SOHO Исследование строительной площадки

Аналогично, при одноточечном позиционировании космического моста можно видеть, что точки позиционирования трех тестовых трубок совпадают только с фактическим положением проса 8. Однако в настоящее время большинство одночастотных мобильных телефонов GPS имеют разную степень отклонения, что означает, когда пользователь использует Когда для транспортных средств требуются такие платформы, как DDT, водителям и пассажирам очень легко найти проблемы, которые не могут быть найдены друг другом из-за неправильной маркировки местоположения.

Просо 8 Другие телефоны с одной частотой GPS

Двухполосное позиционирование спутников, будущие тенденции

Как упоминалось ранее, из-за объема, стоимости и других факторов двухдиапазонные GPS-устройства часто используются в профессиональных областях или в военных приложениях, где требуется точность, даже несмотря на то, что они коммерчески доступны. Однако в последние годы такие технологии, как автоматическое вождение, были горячими, а также была предложена точность GPS. Более высокие требования. Международный институт инженеров по электротехнике и электронике прогнозирует, что при постоянном улучшении общего решения GPS будущее мобильных телефонов для обычных потребителей будет постепенно распространять двухдиапазонный GPS и в конечном итоге сделает GPS-позиционирование с точностью до 30 см.

Помимо GPS в США, в России есть GLONASS, Beidou в Китае, Galileo в ЕС, QZSS в Японии, а Xiaomi 8 поддерживает все основные спутниковые системы позиционирования. Среди этих систем поддержка Galieo совместима с GPS L1, L5. E1 и E5a. В качестве дополнения к GPS полосы QZSS L1 и L5 являются такими же, как GPS.

В настоящее время глобальная поддержка двухдиапазонных спутниковых спутников L1 + L5 достигла 30, а будущий запуск спутников также будет поддерживать двухдиапазонный интерфейс. Видимый, для более высокой точности позиционирования, поддерживает двухчастотные спутники L1 + L5, будь то спутник или смартфон Ожидание приемника является неизбежной тенденцией в будущем. В настоящий момент, на пути к спасению Лу Чи, первого для поддержки двухчастотного GPS, Galieo, QZSS, точность позиционирования проса 8 может быть описана как моя роль.


Я считаю, что многие люди используют мобильные телефоны, когда они столкнулись с такси, и не могут их найти. Когда водитель встречает свое имя, карта отображается в одной точке, но он не может коснуться поверхности. Когда он водит, навигация слишком поздняя. Отсутствует экспортная ситуация.

Если вы используете ультраточное позиционирование мобильного телефона просо 8, вышеуказанные проблемы будут решены. Millet 8 как первая в мире двухдиапазонная поддержка GPS для смартфонов, может обеспечить сверхточное позиционирование.

Baidu, Gaode и Tencent - три основных производителя карт - официальные партнеры по позиционированию, и все они также высоко ценят Xiaomi 8, которая известна как новаторская инновация и знаменательный прогресс в индустрии навигации карт.

История развития GPS и основные принципы позиционирования

GPS, глобальная система позиционирования (Global Positioning System), представляет собой космическую радионавигационную систему, которая обеспечивает бесперебойную работу по позиционированию, навигации и синхронизации по всему миру. Любой, у кого есть приемник, может пользоваться системами GPS Предоставьте ему информацию о местоположении и времени. GPS состоит из трех частей: спутников, вращающихся вокруг Земли, станций мониторинга, установленных на земле, и пользовательских приемников, таких как смартфоны.

Предшественником GPS было исследование 1958 года в ВМС США, в котором использовалась спутниковая система, основанная на технологии доплеровского сдвига. Это была первая в мире спутниковая навигационная система, которая успешно работала, заложив основу для развития GPS. В 1973 году GPS был Министерство обороны США официально инициировало проект, и процесс разработки был разделен на три этапа: первый этап - технико-экономическое обоснование. Первый спутник GPS был запущен в 1978 году. На этом этапе было запущено в общей сложности четыре испытательных спутника. Второй этап - всесторонняя разработка и тестирование. В период с 1979 по 1984 год было запущено семь испытательных спутников, и были разработаны различные типы приемников. Третий этап - практический этап в сети, который начался в 1985 году. Первый спутник GPS был запущен в 1989 году. Успех, GPS был известен в войне в Персидском заливе в 1991 году, и миниатюризация GPS-приемников была успешной. В 1995 году Соединенные Штаты объявили о том, что GPS работает в полном объеме.

Спутник GPS передает сигналы, принимаемые и распознаваемые мобильным телефоном из космоса, который содержит информацию о текущей позиции спутника и точное точное время спутника GPS, скорректированное атомными часами и релятивистскими эффектами. Предположим, что время как спутника, так и мобильного телефона точно синхронизировано. После приема сигнала со спутника мобильный телефон вычитает время передачи, передаваемое в сигнал из своего собственного времени, и умножает его на идеальную скорость передачи электромагнитной волны, а именно скорость света. Расстояние между мобильным телефоном и спутником.

Из-за точного положения спутника мы уже получили расстояние от спутника до мобильного телефона. Используя формулу расстояния в трехмерных координатах и ​​координаты трех спутников, мы можем сформировать три уравнения для решения положения точки наблюдения (X, Y, Z). Однако, поскольку этот вывод основан на предположении, что каждый спутник идеально синхронизирован с временной базой мобильного телефона, на самом деле четвертый спутник должен быть добавлен для калибровки. В настоящее время имеется 31 спутник GPS. На высоте 20 200 км над землей он вращается вокруг Земли в 12-часовом цикле. В любое время в любой точке земли можно наблюдать более четырех спутников.

Ограничения одночастотных GPS-телефонов L1

Как уже упоминалось выше, ключом к GPS-позиционированию является получение расстояния между мобильным телефоном и спутником. Чтобы рассчитать расстояние, вы должны знать время распространения сигнала. Эти данные вычисляются мобильным телефоном. Ключевым моментом является то, что сигнал GPS поступит после запуска. Сколько времени занимает мобильный телефон?

Во-первых, точность сигнала GPS диапазона L1 ограничена

Если для позиционирования используется только GPS-сигнал диапазона L1 1575,42 МГц, его ширина полосы мала, всего 1 МГц. То есть минимальный период времени передачи составляет 1/106 с = 1 мкс, умноженный на скорость света 300 м. Если диапазон L1 GPS Сигнал сравнивается с линейкой для измерения расстояния от спутника до мобильного телефона. Его «минимальная шкала» составляет 300 метров, что является диапазоном ошибок диапазона одной теории спутников L1. Независимо от того, является ли это открытым пространством или городом с большим количеством зданий, L1 Это ограничение полосы приведет к неточному позиционированию.

Во-вторых, сигнал GPS диапазона L1 восприимчив к отраженным помехам

Во многих сценах зданий металл, поверхность воды, стекло и т. Д. - все это хорошие отражения сигналов GPS, когда они расположены в городах или реках, озерах и морях. В приведенном выше сценарии используется GPS-позиционирование. Мобильный телефон запускается не только с спутника GPS, но и проходит по прямой. В дополнение к переданному сигналу также принимаются один или несколько сигналов, отражаемых окружающим рельефом. Таким образом, множество сигналов, принимаемых мобильным телефоном, могут быть наложены друг на друга, что приводит к незаметному прямому сигналу с самым коротким расстоянием, тем самым уменьшая количество спутников и мобильных телефонов. Точность расчетов между расстояниями может даже привести к исчезновению спутниковых сигналов в тяжелых случаях. Этот эффект называется в физике многолучевых эффектов.

Можно видеть, что на рисунке ниже, поскольку точность полосового сигнала L1 составляет 300 метров, что приводит к тому, что прямой сигнал и отраженный сигнал складываются вместе, мобильный телефон будет считать, что принятый серый сигнал фактически принят, что приводит к ошибке позиционирования.

В-третьих, сигнал L1 диапазона GPS восприимчив к ионосфере

В открытой зоне основной причиной неточного позиционирования является преломление сигнала GPS, вызванного ионосферой в атмосфере, что увеличивает время передачи. В атмосфере ионосферы заполняются ионы и электроны при облучении солнечного света, и эта электромагнитная волна является сигналом GPS. Эффект серьезен. Исследования показали, что эффект рефракции, вызванный ионосферой, обратно пропорционален квадрату ширины полосы сигнала, т. Е. Чем ниже ширина полосы пропускания, тем больше эффект ионосферы.

L1 plus L5 двухдиапазонный GPS, Xiaomi 8 обеспечивают сверхточное позиционирование

Двухчастотная функция GPS, так что просо 8 может одновременно использовать как сигналы L1, так и L5 для позиционирования. Сигналы L5-диапазона GPS более сложны, чем кодирование L1-диапазона. Как мобильные телефоны, так и спутники требуют более высоких затрат. Ранее L5 Полосы частот в основном используются для промышленных применений, где требуется высокая точность, например, разведка нефти и газа, авиационная промышленность, а Xiaomi 8 - первый потребительский продукт для использования двухчастотного GPS.

Во-первых, точность сигнала GPS диапазона L5 выше

Поскольку полоса пропускания сигнала GPS в полосе частот L5, 1176,45 МГц достигает 10 МГц, что в 10 раз больше, чем в полосе частот L1, а минимальное периодическое время передачи составляет 0,1 мкс, погрешность измерения одиночного спутникового местоположения также уменьшается до 30 метров.

Во-вторых, сигнал GPS диапазона L5 нечувствителен к отраженным помехам

Поэтому в сценариях, где высотные здания и другие эффекты многолучевого распространения являются серьезными, прямые и отражающие сигналы L5, используемые Xiaomi 8, сложнее наложить, тем самым уменьшая влияние на точность позиционирования. Как показано на рисунке ниже, синие и фиолетовые отраженные сигналы Воздействуйте на зеленый прямой сигнал, просо 8 может получить более точное позиционирование.

Три, L1, L5 Dual Frequency Controls Устраняет ионосферные эффекты

Что касается эффекта преломления, вызванного ионосферой, то, во-первых, ширина полосы L5 в 10 раз превышает ширину полосы L1. Ошибка, вызванная предыдущей ионосферой, обратно пропорциональна квадрату полосы пропускания. На GPS-сигнал в полосе L5 влияет ионосфера. Часть I. Во-вторых, поскольку влияние ионосферы на двухполосные сигналы L1, L5 различно, двухчастотные устройства GPS, такие как просо 8, могут быть независимы от других факторов. Сравнивая задержки двух сигналов, ионосферная полоса может быть устранена путем расчета. Эта ошибка еще больше улучшит точность позиционирования GPS.

Просо 8 двухдиапазонных GPS измеряется: отклонение одночастотного мобильного телефона улице

Посредством фактического измерения можно видеть, что, когда двухпрочее GPS-просо 8 перемещается вокруг острова под космическим мостом, точка позиционирования почти полностью соответствует траектории траектории, а одночастотный мобильный телефон GPS сильно нарушен из-за помехи сигнала и блокировки виадука. Даже когда он вошел в окружающую область здания, это в основном ограничение одночастотного мобильного телефона GPS на сложной городской сцене, и те же результаты также измеряются по той же причине Jianwai SOHO.

Измерение местоположения космического моста

Оценка местоположения строительной группы Jianwai SOHO

Аналогично, при одноточечном позиционировании космического моста можно видеть, что точки позиционирования трех тестовых трубок совпадают только с фактическим положением проса 8. Однако в настоящее время большинство одночастотных мобильных телефонов GPS имеют разную степень отклонения, что означает, когда пользователь использует Когда для транспортных средств требуются такие платформы, как DDT, водителям и пассажирам очень легко найти проблемы, которые не могут быть найдены друг другом из-за неправильной маркировки местоположения.

Просо 8 Другие телефоны с одной частотой GPS

Двухполосное позиционирование спутников, будущие тенденции

Как упоминалось ранее, из-за объема, стоимости и других факторов двухдиапазонные GPS-устройства часто используются в профессиональных областях или в военных приложениях, где требуется точность, даже несмотря на то, что они коммерчески доступны. Однако в последние годы такие технологии, как автоматическое вождение, были горячими, а также была предложена точность GPS. Более высокие требования. Международный институт инженеров по электротехнике и электронике прогнозирует, что при постоянном улучшении общего решения GPS будущее мобильных телефонов для обычных потребителей будет постепенно распространять двухдиапазонный GPS и в конечном итоге сделает GPS-позиционирование с точностью до 30 см.

Помимо GPS в США, в России есть GLONASS, Beidou в Китае, Galileo в ЕС, QZSS в Японии, а Xiaomi 8 поддерживает все основные спутниковые системы позиционирования. Среди этих систем поддержка Galieo совместима с GPS L1, L5. E1 и E5a. В качестве дополнения к GPS полосы QZSS L1 и L5 являются такими же, как GPS.

В настоящее время глобальная поддержка двухдиапазонных спутниковых спутников L1 + L5 достигла 30, а будущий запуск спутников также будет поддерживать двухдиапазонный интерфейс. Видимый, для более высокой точности позиционирования, поддерживает двухчастотные спутники L1 + L5, будь то спутник или смартфон Ожидание приемника является неизбежной тенденцией в будущем. В настоящий момент, на пути к спасению Лу Чи, первого для поддержки двухчастотного GPS, Galieo, QZSS, точность позиционирования проса 8 может быть описана как моя роль.

2016 GoodChinaBrand | ICP: 12011751 | China Exports